本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
我们生活在一个时代,我们拥有的其他世界的地图几乎可以与你用来从咖啡店导航到沙发的方式相媲美。对于像火星这样的行星,我们有机器人探测器每天发回数据(当没有被全球沙尘暴中断时)。我们很容易忘记,半个世纪前我们没有这些。
在1965年7月美国宇航局的“水手4号”宇宙飞船首次成功飞越火星之前,我们对这个世界的了解非常有限。
例如,看看卡尔·萨根和保罗·斯旺的经典论文,发表于1965年初(在水手4号飞越之前)。这项研究的标题是:“旅行者任务的火星着陆点”(请注意,这与后来巡视太阳系的旅行者号不是同一个旅行者号)。在这里,萨根和斯旺讨论了一个已经开发的任务策略,该策略可能使用了土星五号火箭进行发射,以及轨道器和着陆器的组合,预示了后来在维京任务中完成的任务。
关于支持科学新闻
如果你喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,你正在帮助确保有关当今塑造我们世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。
但这份文件中也许最能揭示问题的是第一页的这句话
“目前的科学证据表明,但没有明确证明火星上存在生命。特别是,从蒸发的极地冰盖通过火星表面的黑暗区域进行的通过光度观测到的变暗波,已经从季节性生物活动的角度进行了解释。”
“变暗波”是自19世纪以来在红色星球上观察到的一种现象。
在一个火星年的过程中,天文学家会看到,在火星特定半球极地附近的黑暗区域似乎在当地的春季和夏季变得更暗。当然,以现代标准来看,图像的分辨率非常粗糙,因此变暗更像是一种统计观察,而不是一种精确绘制的现象。
波拉克、格林伯格和萨根的一项研究,发表于1967年(在1965年水手4号飞越之后,但在1971年决定性的水手9号轨道器之前)提出了两种合理的解释:沙尘季节性地被输送到这些区域或从这些区域移走,或者植被对大气水蒸气变化(由于冰盖融化或蒸发)的反应。
我们现在知道,“变暗波”实际上是由于非生物表面变化造成的。沙尘在火星上移动,并且随着二氧化碳冰盖升华和冻结,大气压力会发生强烈的季节性变化。但就在 20 世纪 60 年代末,我们仍然对火星上大片地表植被生长的可能性持开放态度。
这是一个发人深省的教训。在天体生物学和系外行星科学中,我们的主要目标之一(如果不是圣杯)是确定生命是否在宇宙中的其他地方发生。目前,我们认为成功的一个选择是检测遥远世界上的生命大气化学标记。我们也知道这将是复杂的——即使是像氧气这样的经典“生物标志物”也不一定表明存在生命。
另一个可能性,也许更进一步,是感知由于光合色素和细胞结构而从行星反射的光的光谱变化。另一个标记可能是通过改变大气成分(如地球上的二氧化碳)、云层和其他现象来跟踪行星环境如何响应季节性变化。
我们对火星的远程研究历史应该为正确理解这门科学的挑战提供一些见解。行星是动态的地方,无论有无生命。由于生命本身会依附于行星环境——从气候到化学——因此有理由认为行星的许多外部特征都会散发出模糊性。
这就是为什么太阳系探索对于我们关于宇宙生命和我们自身重要性的重大问题至关重要的原因之一。这是我们唯一可以获得地面真实数据以帮助纠正我们想象偏见的地方。